DE102014106599A1 - Fastening means, in particular for bellows, with an inner undercut area - Google Patents
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Abstract
Zur Lösung der Aufgabe, ein Befestigungsmittel, insbesondere für Bälge, mit einem männlichen und einem hierzu komplementären weiblichen Endabschnitt als auch dessen Verwendung zur Befestigung von Bälgen auf Gelenkgehäusen und/oder Wellen zur Verfügung zu stellen, welches ein verbessertes Schließverhalten aufweist, wird ein solches mit einem inneren Hinterschneidungsbereich vorgeschlagen.To solve the problem of providing a fastener, in particular for bellows, with a male and a complementary thereto female end portion as well as its use for attachment of bellows on joint housings and / or waves available, which has an improved closing behavior, with such proposed an inner undercut area.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel, insbesondere für Bälge, mit einem männlichen und einem hierzu komplementären weiblichen Endabschnitt, wobei im männlichen Endabschnitt ein innerer Hinterschneidungsbereich ausgebildet ist, als auch die Verwendung eines solchen Befestigungsmittels zur Befestigung von Bälgen auf Gelenkgehäusen und/oder Wellen.The present invention relates to a fastener, in particular for bellows, with a male and a female end portion complementary thereto, wherein in the male end portion, an inner undercut region is formed, as well as the use of such a fastener for fastening bellows on joint housings and / or shafts.
Mittel zum Befestigung von Bälgen, insbesondere Faltenbälgen und Rollbälgen, die aus elastomeren Materialien hergestellt sind, sind vielfältig bekannt. So existieren bereits seit langer Zeit sogenannte sich überlappende Spannbänder, die durch Zusammenziehen der beiden freien Bandenden mit geeigneten Mitteln die Spannwirkung erzielen. Im Bereich des Stoßes der freien Bandenden können jedoch Schäden am Faltenbalg entstehen, auch beanspruchen diese einen großen Bauraum. Es sind daher in der Vergangenheit bereits vielfach vorgeschlagen worden sogenannte endlose ringförmig geschlossene Spannringe. Diese werden durch Krimpen, d.h. durch radiales Stauchen mittels geeigneter Werkzeuge, im Durchmesser verkleinert, so dass im Krimpvorgang letztendlich ein sicherer Halt eines Balges auf einem Befestigungskörper, beispielsweise einem Gelenkgehäuse oder einer Welle, erhalten wird.Means for securing bellows, in particular bellows and rolling bellows, which are made of elastomeric materials, are widely known. So-called overlapping tension bands already exist for a long time, which achieve the tension effect by tightening the two free band ends with suitable means. In the area of the impact of the free ends of the band, however, damage to the bellows can occur, which also occupy a large space. There have therefore been proposed in the past many times so-called endless ring-shaped closed clamping rings. These are determined by crimping, i. by radial compression by means of suitable tools, reduced in diameter, so that in the crimping process finally a secure hold of a bellows on a mounting body, such as a joint housing or a shaft is obtained.
Um solche endlosen ringförmig geschlossenen Spannringe herzustellen ist es bekannt, von einem endlosen Bandmaterial abgelängte Bandstücke rundzurollen und senkrecht zur Ringmittellinie stumpf miteinander zu verschweißen, eine Technik, die jedoch sehr aufwendig ist. Aus der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Befestigungsmittel, insbesondere für Bälge, mit einem männlichen und einem hierzu komplementären weiblichen Endabschnitt als auch dessen Verwendung zur Befestigung von Bälgen auf Gelenkgehäusen und/oder Wellen zur Verfügung zu stellen, welches ein verbessertes Schließverhalten aufweist. It is therefore an object of the present application to provide a fastening means, in particular for bellows, with a male and a female end portion complementary thereto as well as its use for attachment of bellows on joint housings and / or waves available, which has an improved closing behavior.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Befestigungsmittel der eingangs genannten Art, wobei der weibliche Endabschnitt einen Grund umfasst, an welchem ein dort etwa mittig angeordneter Fußabschnitt angeordnet ist, an dem ein Kopfteil angeordnet ist, welches eine Außenkontur des Fußabschnitts seitlich überragt quer zu einer Längsrichtung des Befestigungsmittels gesehen untere Seitenflächen zur Bildung mindestens eines inneren Hinterschneidungsbereichs in einer Ausnehmung des männlichen Endabschnittes umfasst.This object is achieved by a fastening means of the aforementioned type, wherein the female end portion comprises a base on which there is arranged approximately centrally located foot portion on which a head portion is arranged, which projects laterally beyond an outer contour of the foot portion transverse to a longitudinal direction of the fastening means comprises lower side surfaces for forming at least one inner undercut region in a recess of the male end portion.
Das erfindungsgemäße Befestigungsmittel ist sowohl hinsichtlich statischer als auch dynamischer Belastung gegenüber solchen aus dem Stand der Technik verbessert. Ursächlich hierfür ist die Vorsehung des im weiblichen Endabschnitts in etwa mittig angeordneten Fußabschnitts mit dem Kopfteil, welches in den hierzu komplementär ausgebildeten männlichen Endabschnitt eingreifbar ist. Dort ist eine entsprechende Ausnehmung vorgesehen, durch welche im männlichen Endabschnitt ein innerer Hinterschneidungsbereich ausgebildet ist. Neben dem inneren Hinterschneidungsbereich weist der männliche Endabschnitt mindestens einen äußeren Hinterschneidungsbereich auf. Ein im Sinne der vorliegenden Erfindung weiblicher Endabschnitt beschreibt einen solchen, der einen männlichen Endabschnitt aufnimmt und überwiegend seitlich umfasst.The fastening means according to the invention is improved both in terms of static and dynamic load over those of the prior art. The reason for this is the providence of the female end portion in approximately centrally arranged foot portion with the head part, which is engageable in the complementary thereto formed male end portion. There, a corresponding recess is provided, through which an inner undercut region is formed in the male end portion. In addition to the inner undercut area, the male end section has at least one outer undercut area. A female end section in the sense of the present invention describes one which receives a male end section and comprises predominantly laterally.
Soweit in der vorliegenden Erfindung von einem inneren Hinterschneidungsbereich die Rede ist, ist hiermit ein Hinterschneidungsbereich gemeint, welcher ausschließlich durch die Ausbildungen der männlichen und weiblichen Endabschnitte gebildet ist, und weder eine direkte transversale noch eine direkte longitudinale Hinterschneidung in Bezug auf eine Außenwandung des Befestigungsmittels aufweist. Transversal bedeutet in diesem Sinne, dass Hinterschneidungen quer zu einer Längsrichtung des Befestigungsmittels ausgebildet sind, wobei der Begriff "quer" hier umfasst nicht nur in einem rechten Winkel zu der Außenwandung des Befestigungsmittels verlaufende transversale Hinterschneidungen, sondern auch solche, die winklig in Bezug zu der Außenwandung des Befestigungsmittels verlaufen. Longitudinal bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Hinterschneidungen in Längsrichtung des Befestigungsmittels verlaufen, wobei "Längsrichtung" bedeutet, dass diese sowohl in etwa parallel zu der Außenwandung des Befestigungsmittels, als auch winklig zu dieser verlaufen können. Der innere Hinterschneidungsbereich weist ebenfalls transversale Hinterschneidungen auf, die jedoch in Ausnehmungen des weiblichen und/oder des männlichen Endabschnitts gebildet sind und daher keinen Bezug zu der Außenwandung des Befestigungsmittels aufweisen. As far as in the present invention of an inner undercut area is mentioned, this means an undercut area, which is formed solely by the configurations of the male and female end portions, and has neither a direct transverse nor a direct longitudinal undercut with respect to an outer wall of the fastener , Transversal in this sense means that Undercuts are formed transversely to a longitudinal direction of the fastener, wherein the term "transverse" here includes not only at a right angle to the outer wall of the fastener extending transverse undercuts, but also those which extend at an angle with respect to the outer wall of the fastener. Longitudinal in this context means that undercuts extend in the longitudinal direction of the fastener, wherein "longitudinal direction" means that they can run both approximately parallel to the outer wall of the fastener, as well as at an angle to this. The inner undercut region also has transversal undercuts, which however are formed in recesses of the female and / or the male end section and therefore have no relation to the outer wall of the fastening means.
Für einen innenliegenden Hinterschneidungsbereich ist es stets notwendig, dass mindestens eine Ausnehmung in einem Mittel, angeordnet im männlichen oder weiblichen Endabschnitt, vorgesehen ist, in die ein komplementär ausgebildetes Mittel des weiblichen bzw. männlichen Endabschnittes eingreifbar ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann auch mehr als ein innerer Hinterschneidungsbereich vorgesehen sein, beispielsweise zwei oder drei.For an inner undercut region, it is always necessary that at least one recess is provided in a means disposed in the male or female end portion into which a complementarily shaped means of the female or male end portion is engageable. For the purposes of the present invention, more than one inner undercut region can also be provided, for example two or three.
Der männliche Endabschnitt lässt sich als zungenartiger Vorsprung ansprechen. Dieser weist zumindest ein erstes Fußteil und mindestens ein Kopfteil auf, wobei das Kopfteil im Falle des männlichen Endabschnitts erste und zweite Aufweitungen aufweist, die eine Außenkontur des jeweiligen Fußteils überragen. Die erfindungsgemäße Ausbildung des weiblichen Endabschnitts mit einem inneren Hinterschneidungsbereich lässt sich auch als pilzförmig oder ähnlich in Bezug auf den Fußabschnitt mit Kopfteil ansprechen, oder aber ebenfalls als zungenartig. Allerdings beträgt die Erstreckung dieser Zunge oder dieses Pilzkopfes in Längsrichtung des Befestigungsmittels maximal etwa 50 % derjenigen des zungenartigen Vorsprungs des männlichen Endabschnitts, bevorzugt zwischen etwa 15 % und etwa 42 %.The male end section can be addressed as a tongue-like projection. This has at least a first foot part and at least one head part, wherein the head part in the case of the male end portion has first and second widenings, which project beyond an outer contour of the respective foot part. The inventive design of the female end portion with an inner undercut can also be addressed as mushroom-shaped or similar with respect to the foot portion with headboard, or also as a tongue-like. However, the extension of this tongue or mushroom head in the longitudinal direction of the fastener is at most about 50% of that of the tongue-like projection of the male end portion, preferably between about 15% and about 42%.
Unter äußeren Hinterschneidungsbereichen, von welchen ein, zwei, drei, vier oder mehr vorliegen können, im Sinne der vorliegenden Erfindung werden solche Bereiche verstanden, welche bezogen auf den männlichen Endabschnitt solche Hinterschneidungen sind, die transversal oder longitudinal direkt bezogen sind auf die Außenwandung des Befestigungsmittels.For the purposes of the present invention, outer undercut regions, of which one, two, three, four or more are present, are understood to be regions which, relative to the male end section, are undercuts that are transversely or longitudinally directly related to the outer wall of the fastening means ,
Soweit in der vorliegenden Erfindung von einem inneren Hinterschneidungsbereich und mindestens einem ersten äußeren Hinterschneidungsbereich die Rede ist, sind Hinterschneidungsbereiche gemeint, die transversale Hinterschneidungen aufweisen. Die transversalen Hinterschneidungen sind aus linearen und gekrümmten Abschnitten gebildet, oftmals mit unterschiedlichen Radien. Der innere und der mindestens eine äußere Hinterschneidungsbereich erstrecken sich in Längsrichtung des Befestigungsmittels gesehen vorzugsweise zwischen minimalen Breiten, bezogen auf die jeweiligen Hinterschneidungsbereiche, der im männlichen und weiblichen Endabschnitt einander zugeordneten Mittel. Beispielsweise erstreckt sich der innere Hinterschneidungsbereich ausgehend von einer minimalen Breite b3 des Fußabschnittes des weiblichen Endabschnittes bis zu minimalen Breiten b61 bzw. b62 der beiden Aufweitungsteilen des Kopfteils des männlichen Endabschnitts. Beispielsweise erstreckt sich ein äußerer Hinterschneidungsbereich in etwa zwischen einem Bereich minimaler Breite b1 eines ersten Fußabschnitts, der an einem Grund des männlichen Endabschnitts angeordnet ist, bis zu etwa zu einer minimalen Breite b21 und b22 zweier Längsabschnitte des komplementären weiblichen Endabschnitts, angeordnet beidseitig des mittig am Grund angeordneten Fußabschnitts des weiblichen Endabschnitts.As far as in the present invention of an inner undercut area and at least a first outer undercut area is mentioned, undercut areas are meant to have transversal undercuts. The transverse undercuts are made up of linear and curved sections, often with different radii. The inner and the at least one outer undercut region extend in the longitudinal direction of the fastening means, preferably between minimum widths relative to the respective undercut regions, of the means associated with each other in the male and female end section. For example, the inner undercut area extends from a minimum width b 3 of the foot portion of the female end portion to minimum widths b 61 and b 62 of the two widening portions of the head portion of the male end portion, respectively. For example, an outer undercut region extends approximately between a region of minimum width b 1 of a first foot portion located at a bottom of the male end portion and about a minimum width b 21 and b 22 of two longitudinal portions of the complementary female end portion disposed on both sides the center of the base arranged foot portion of the female end portion.
Das erfindungsgemäße Befestigungsmittel ist vorzugsweise bandförmig ausgebildet. In dieser Form wird es produziert und anschließend zu einem geschlossenen Ring gebogen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher das beanspruchte Befestigungsmittel zu einem geschlossenen Ring schließbar, und insbesondere als geschlossener Ring ausgebildet, wobei die komplementären männlichen und weiblichen Endabschnitte miteinander verbunden sind. Es kann dabei vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der männliche oder weibliche Endabschnitt Materialüberschneidungen, insbesondere in den jeweiligen Kopfteilen, aber auch im Fußteil, aufweisen können, wobei mit Überschneidungen Materialüberschneidungen gemeint sind, so dass bei einem Schließen des bandförmigen Befestigungsmittels zu einem geschlossenen Ring in diesen Bereichen Verschmiedungen durch Materialüberlagerungen auftreten. Hierdurch kann in Bereichen, in welchen bei einer sehr starken Beanspruchung des Befestigungsmittels im Gebrauch grundsätzlich Spalte bildbar sind, dieser Spaltbildung vorgebeugt werden, so dass die Lebensdauer des als geschlossener Ring ausgebildeten Befestigungsmittels im Befestigungszustand verlängert ist.The fastening means according to the invention is preferably formed band-shaped. In this form, it is produced and then bent into a closed ring. In a preferred embodiment, therefore, the claimed fastener is closable to a closed ring, and in particular formed as a closed ring, wherein the complementary male and female end portions are interconnected. It can be advantageously provided that the male or female end portion material overlaps, especially in the respective head parts, but also in the foot part, may have, with intersections material overlaps are meant so that when closing the band-shaped fastener to a closed ring in this Areas of smearing caused by material overlays. In this way, in regions in which gaps can be formed in principle in a very strong stress of the fastening means in use, this gap formation can be prevented, so that the service life of the fastening means designed as a closed ring is extended in the fastening state.
Durch das Biegen des bandförmigen Befestigungsmittels zu einem geschlossenen Ring und ebenso durch das Krimpen zur Befestigung beispielsweise eines Balges mit dem erfindungsgemäßen Befestigungsmittel, treten Verschmiedungen und/oder sonstige Verformungen des männlichen und weiblichen Endabschnittes auf. Soweit daher in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird auf geometrische Werte oder Wertebereiche wie beispielsweise Winkel oder Radien oder werthaltige Begriff wie parallel oder ähnlichen, sind diese bezogen auf das bandförmig ausgebildete, d.h. nicht geschlossene Befestigungsmittel. Die minimalen Breiten hingegen bleiben zumeist in einem geschlossenen und gekrimpten erfindungsgemäßen Befestigungsmittel in etwa erhalten.By bending the band-shaped fastening means into a closed ring and also by crimping for fastening, for example, a bellows with the fastening means according to the invention, forging and / or other deformations of the male and female end portions occur. Therefore, insofar as in the present invention reference is made to geometric values or value ranges such as angles or radii or valuable term like parallel or similar, these are based on the band-shaped, ie not closed fastener. The minimum widths, however, usually remain approximately in a closed and crimped fastening means according to the invention.
Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff "in etwa" verwendet wird in Bezug auf konkrete Werte, werthaltige Begriffe wie parallel etc. oder Wertebereiche, so sind hierunter solche Abweichung zu verstehen, die der angesprochene Fachmann als im Bereich des fachmännisch üblichen ansieht, insbesondere Abweichungen von +/–10 %, bevorzugt +/–5 % der jeweiligen Werte oder werthaltige Begriff.As far as in the present invention, the term "about" is used in terms of specific values, meaningful terms such as parallel etc. or ranges of values, this is to be understood as such deviation, which considered the skilled artisan in the field of expert, especially deviations of +/- 10%, preferably +/- 5% of the respective values or valuable term.
In einer Finite-Elemente-Analyse hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Befestigungsmittel aufgrund der Ausbildung eines inneren Hinterschneidungsbereichs in einer in einem Mittel des männlichen Endabschnitts angeordneten Ausnehmung nicht nur hervorragende Werte für die statische Zugdehnung, sondern auch für die dynamische Zug-Biegedehnung aufweist. Zudem konnte durch Finite-Elemente-Methoden gezeigt werden, dass für eine statische Spaltöffnung, bestimmt in einem Belastungs-Zwischenschritt bei der Montage des Binders, das erfindungsgemäße Befestigungsmittel sehr gute Werte liefert. Für sämtliche der genannten Größen, die normiert durch Finite-Elemente-Methoden bestimmt werden, konnten Werte unter 100 %, und bevorzugt unter 80 %, ermittelt werden. Dies bedeutet, dass nur ausgesprochen geringe Spaltöffnungen in Gebrauch oder bei Auslieferung nach Herstellung des geschlossenen ringförmigen Befestigungsmittels, in aller Regel auch ein System mit einem Balg, erfolgen werden. Insbesondere liegen die Werte für die dynamische Zug-Biegedehnung vorzugsweise bei maximal etwa 80 %, bevorzugt maximal etwa 75 %, bevorzugt in einem Bereich von etwa 20 % bis etwa 80 %, und damit bei Werten, die deutlich unterhalb denjenigen Werten liegen von Puzzle-Verbindungen nach dem Stand der Technik, ebenfalls bestimmt durch Finite-Elemente-Methoden und normiert, deren Werte hierfür oftmals deutlich über 100 % liegen.In a finite element analysis, it has been found that due to the formation of an inner undercut region in a recess located in a center of the male end portion, the fastener of the invention has not only excellent values for static tensile elongation but also dynamic tensile bending elongation. In addition, it could be shown by finite element methods that for a static gap opening, determined in a loading intermediate step during assembly of the binder, the fastening means according to the invention provides very good values. Values below 100%, and preferably below 80%, could be determined for all of the variables mentioned, which are normalized by finite element methods. This means that only very small stomata in use or at delivery after production of the closed annular fastener, usually a system with a bellows, will be done. In particular, the values for the dynamic tensile bending strain are preferably at most about 80%, preferably at most about 75%, preferably in a range from about 20% to about 80%, and thus at values that are significantly below those of puzzle Compounds according to the prior art, also determined by finite element methods and normalized, the values of which are often well above 100% for this purpose.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fußabschnitt des weiblichen Endabschnitts ausgehend vom Grund desselben sich verjüngend bis zu einer minimalen Breite b3 ausgebildet. Weiter bevorzugt liegt ein Übergangswinkel β zwischen Grund und Fußabschnitt in einem Bereich von etwa 91° bis etwa 110°, bevorzugt in einem Bereich von etwa 93° bis etwa 108°. Weiter bevorzugt sind zwischen Seitenflächen des Fußabschnitts und den unteren Seitenflächen des Kopfteils des weiblichen Endabschnitts radiale Bereiche mit Kerbradien von mindestens etwa 0,3 mm angeordnet, weiter bevorzugt Kerbradien von mindestens etwa 0,5 mm, und weiter bevorzugt Kerbradien in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 0,9 mm. Besonders bevorzugt sind in den genannten radialen Bereichen unterschiedliche Kerbradien vorgesehen. Besonders bevorzugt werden dabei im Bereich minimaler Breiten, wie beispielsweise der minimalen Breite des Fußabschnitts des weiblichen Endabschnitts, Radien von etwa 0,7 mm bis etwa 0,9 mm, bevorzugt etwa 0,8 mm bis etwa 0,9, mm eingesetzt, an welche sich dann ein Minimalradius in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 0,4, mm, anschließen kann. Die genannten Minimalradien, welche bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,25 mm bis etwa 0,5 mm, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 0,4 mm, liegen, dienen dazu, möglichst viele Funktionen wie Hinterschneidungen oder lasttragende Querschnittsflächen des erfindungsgemäßen Befestigungsteils auf dem verfügbaren engen Raum zur Verfügung zu stellen. Eine übliche Breite b eines erfindungsgemäßen Befestigungsmittels liegt in einem Bereich von etwa 8 mm bis etwa 20 mm, bevorzugt etwa 9 mm bis etwa 13 mm. Im Bereich der minimalen Breiten werden diese Minimalradien jedoch nicht eingesetzt, da ansonsten dort stärkere Kerbwirkungen auftreten würden. Erst wenn durch einen größeren Radius, insbesondere einem solchen in einem Bereich von etwa 0,7 mm bis etwa 0,9 mm, eine Querschnittsverbreiterung von mindestens 0,1 mm erfolgt, sollte hieran anschließend ein Minimalradius vorgesehen werden. Im Bereich eines kritischen, das heißt minimalen Querschnitts beziehungsweise Breite des männlichen oder weiblichen Endabschnitts, zum Beispiel einer minimalen Breite der Fußabschnitte, werden vorzugsweise größtmögliche Kerbradien in einem Bereich von etwa 0,4 mm bis etwa 1 mm, weiter bevorzugt bis etwa 0,9 mm eingesetzt. Der Übergang von einem Minimalradius zu einem größeren Radius oder umgekehrt erfolgt erfindungsgemäß stets tangential stetig. Die genannten lokalen Krümmungsradien werden vorteilhafterweise ermittelt durch Vergleich beim Anschmiegen von verschiedenen bekannten Radien.In a preferred embodiment, the foot portion of the female end portion, starting from the bottom thereof, is tapered to a minimum width b 3 . More preferably, a transition angle β between the base and foot portion is in a range of about 91 ° to about 110 °, preferably in a range of about 93 ° to about 108 °. More preferably, radial regions with notch radii of at least about 0.3 mm, more preferably notch radii of at least about 0.5 mm, and more preferably notch radii in a range of about 0, are disposed between side surfaces of the foot portion and the lower side surfaces of the head portion of the female end portion , 3 mm to about 0.9 mm. Particularly preferably, different notch radii are provided in said radial regions. Particular preference is given to using radii of approximately 0.7 mm to approximately 0.9 mm, preferably approximately 0.8 mm to approximately 0.9 mm, in the area of minimum widths, such as, for example, the minimum width of the foot section of the female end section which can then be followed by a minimum radius in a range of about 0.3 mm to about 0.4, mm. The said minimum radii, which are preferably in a range of about 0.25 mm to about 0.5 mm, more preferably in a range of about 0.3 mm to about 0.4 mm, serve as many functions as undercuts or provide load-bearing cross-sectional areas of the fastening part according to the invention on the available narrow space available. A common width b of a fastener according to the invention is in a range of about 8 mm to about 20 mm, preferably about 9 mm to about 13 mm. In the range of minimum widths, however, these minimum radii are not used, since otherwise stronger notch effects would occur there. Only when a cross-sectional broadening of at least 0.1 mm takes place by means of a larger radius, in particular such in a range from approximately 0.7 mm to approximately 0.9 mm, should a minimal radius subsequently be provided for this purpose. In the region of a critical, that is to say minimal cross-section or width of the male or female end section, for example a minimum width of the foot sections, preferably greatest possible notch radii are in a range of about 0.4 mm to about 1 mm, more preferably up to about 0.9 mm inserted. The transition from a minimum radius to a larger radius or vice versa according to the invention is always tangential continuous. The said local radii of curvature are advantageously determined by comparison when nestling various known radii.
Vorteilhafterweise sind Seitenflächen des Kopfteils des weiblichen Endabschnitts zumindest teilweise, bevorzugt vollständig gekrümmt ausgebildet mit Kerbradien von mindestens etwa 0,3 mm, bevorzugt von mindestens etwa 0,5 mm, weiter bevorzugt mit Kerbradien in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 0,9 mm. Auch hier können, wie vorstehend beschrieben, unterschiedliche Radien aneinander anschließen. Vorteilhafterweise ist eine Kopfseitenfläche des Kopfteils in mindestens einem Teilbereich etwa parallel zu dem Grund des weiblichen Endabschnitts ausgebildet. Besonders bevorzugt gehen die Seitenflächen des Kopfteils mit radialen Bereichen mit Kerbradien von mindestens etwa 0,5 mm, bevorzugt mindestens etwa 0,7 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,7 mm bis etwa 0,9 mm, in die Kopfseitenfläche des Kopfteils über. Dabei kann nachfolgend dem radialen Bereich ein linearer Bereich ohne jede Krümmung vorgesehen sein. Advantageously, side surfaces of the head portion of the female end portion are at least partially, preferably fully curved, with notch radii of at least about 0.3 mm, preferably at least about 0.5 mm, more preferably with notch radii in a range from about 0.3 mm to about zero , 9 mm. Again, as described above, different radii connect to each other. Advantageously, a head side surface of the head part is formed in at least a partial area approximately parallel to the bottom of the female end portion. Particularly preferably, the side surfaces of the head part go with radial regions with notch radii of at least about 0.5 mm, preferably at least about 0.7 mm, more preferably in a range of about 0.7 mm to about 0.9 mm, in the head side surface of Headboard over. In this case, a linear region without any curvature can subsequently be provided for the radial region.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist beidseitig des Fußabschnitts des weiblichen Endabschnitts je ein äußerer Längsabschnitt angeordnet, dessen Außenwandung bündig in die Außenwandung des Befestigungsmittels übergeht. Die Längsabschnitte können in ihrem dem männlichen Endabschnitt zuordbaren Ende Aussparungen aufweisen, in welchen Verlängerungsabschnitte des männlichen Endabschnitts anordbar sind. Hierdurch werden zusätzliche longitudinale Hinterschneidungen zur Verfügung gestellt, welche im Fall einer Biegebeanspruchung die Gefahr eines Öffnens einer Verbindung zwischen männlichem und weiblichen Endabschnitt in einem geschlossenen erfindungsgemäßen Befestigungsmittel weiter vermindern.In a preferred embodiment, an outer longitudinal section is arranged on each of both sides of the foot section of the female end section, the outer wall of which transitions flush into the outer wall of the fastening device. The longitudinal sections can have recesses in their end that can be assigned to the male end section, in which extension sections of the male end section can be arranged. As a result, additional longitudinal undercuts are provided, which further reduce the risk of opening a connection between the male and female end portion in a closed fastening means according to the invention in the case of a bending stress.
In einer ersten Ausführungsform ist das Kopfteil des weiblichen Endabschnitts von den beiden äußeren Längsabschnitten in einer Längsrichtung des Befestigungsmittels überragt. In einer zweiten Ausführungsform steht das Kopfteil des weiblichen Endabschnitts in einer Längsrichtung des Befestigungsmittels gesehen über die äußeren Längsabschnitte hervor, bzw. ragt über die Enden der äußeren Längsabschnitte heraus. In der zweiten Ausführungsform weist daher der männliche Endabschnitt eine über den Grund desselben hinaus in der Längsrichtung des Bandes gesehen ausgebildete Ausnehmung auf, in die das Fußteil mit dem Kopfteil des weiblichen Endabschnitts komplementär eingreift.In a first embodiment, the head part of the female end section is surmounted by the two outer longitudinal sections in a longitudinal direction of the fastening means. In a second embodiment, the head portion of the female end portion protrudes beyond the outer longitudinal portions in a longitudinal direction of the attachment means, or protrudes beyond the ends of the outer longitudinal portions. In the second embodiment, therefore, the male end portion has a recess formed beyond the bottom thereof in the longitudinal direction of the band, in which the foot part engages complementarily with the head part of the female end portion.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungsmittels umfasst der männliche Endabschnitt neben dem mindestens einen inneren Hinterschneidungsbereich mindestens einen äußeren Hinterschneidungsbereich. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass mindestens zwei oder drei oder mehr Hinterschneidungsbereiche, bevorzugt jedoch ein erster oder ein erster und ein zweiter oder ein erster, zweiter und ein dritter äußerer Hinterschneidungsbereich vorgesehen sind. Die weiblichen Hinterschneidungsbereiche sind dabei komplementär zu den äußeren Hinterschneidungsbereichen des männlichen Endabschnitts ausgebildet, so dass der weibliche Endabschnitt einen ersten oder einen ersten und einen zweiten oder einen ersten, zweiten oder dritten (weiblichen) Hinterschneidungsbereich umfasst. Besonders bevorzugt weist das erfindungsgemäße Befestigungsmittel einen inneren Hinterschneidungsbereich und einen ersten oder einen ersten und einen zweiten Hinterschneidungsbereich auf. Vorteilhafterweise umfasst der männliche Endabschnitt einen Fußabschnitt, der ausgehend von einem Grund sich verjüngend bis zu einer minimalen Breite b1 ausgebildet ist. Vorteilhaferweise liegt ein Übergangswinkel γ (gamma) zwischen dem Grund und dem Fußabschnitt des männlichen Endabschnittes in einem Bereich von etwa 90,5° bis etwa 110°, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 93° bis etwa 106°.In a preferred embodiment of the fastening means according to the invention, the male end section comprises, in addition to the at least one inner undercut area, at least one outer undercut area. It can also be provided that at least two or three or more undercut areas, but preferably a first or a first and a second or a first, second and a third outer undercut area are provided. In this case, the female undercut areas are designed to be complementary to the outer undercut areas of the male end section, such that the female end section comprises a first or a first and a second or a first, second or third (female) undercut area. The fastening means according to the invention particularly preferably has an inner undercut region and a first or a first and a second undercut region. Advantageously, the male end section comprises a foot section which, starting from a base, is tapered to a minimum width b 1 . Advantageously, a transition angle γ (gamma) between the root and foot portion of the male end portion is in a range of about 90.5 ° to about 110 °, more preferably in a range of about 93 ° to about 106 °.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist am vom Grund wegweisenden Ende des Fußabschnitts des männlichen Endabschnitts ein Kopfteil von Aufweitungsteilen angeordnet, die den inneren Hinterschneidungsbereich ausbilden, insbesondere indem sie eine Ausnehmung für Fußteil mit Kopfteil des weiblichen Endabschnitts ausbilden.In a further preferred embodiment, at the end of the foot portion of the male end portion facing away from the base, there is arranged a head portion of widening portions which form the inner undercut area, in particular by forming a foot portion recess with head portion of the female end portion.
Die Aufweitungsteile umfassen Querseitenflächen zur Ausbildung des mindestens einen äußeren Hinterschneidungsbereichs. Die Querseitenflächen bilden mit Längsseitenflächen des Fußabschnitts des männlichen Endabschnitts einen spitzen Winkel W in einem Bereich von etwa 45° bis etwa 88°, bevorzugt in einem Bereich von etwa 68° bis etwa 88°, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 75° bis etwa 86°. Weiter bevorzugt beträgt der spitze Winkel W 80° + 5°, was bedeutet, dass ein spitzer Winkel W von 80° bevorzugt ist, er aber eine Produktionstoleranz von +5° aufweisen kann.The widening parts comprise transverse side surfaces for forming the at least one outer undercut region. The lateral side surfaces form an acute angle W with longitudinal side surfaces of the foot portion of the male end portion in a range of about 45 ° to about 88 °, preferably in a range of about 68 ° to about 88 °, more preferably in a range of about 75 ° to about 86 °. More preferably, the acute angle W is 80 ° + 5 °, which means that an acute angle W of 80 ° is preferred, but it may have a production tolerance of + 5 °.
Vorteilhafterweise sind im Bereich zwischen Längsseitenflächen des Fußabschnitts und Querseitenflächen der Aufweitungsteile des männlichen Endabschnitts Kerbradien von mindestens etwa 0,3 mm, bevorzugt mindestens etwa 0,5 mm, und weiter bevorzugt besonders in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 0,9 mm, angeordnet. Auch hier kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass unterschiedliche Radien eingesetzt werden, wobei im Bereich der minimalen Breite b1 des Fußabschnitts des männlichen Endabschnitts vorteilhafterweise größere Kerbradien in einem Bereich von etwa 0,7 mm bis etwa 0,9 mm vorgesehen sind, an welche sich minimale Radien in einem Bereich von etwa 0,25 mm bis etwa 0,5 mm, bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 0,4 mm, anschließen.Advantageously, in the region between longitudinal side surfaces of the foot portion and lateral side surfaces of the widening portions of the male end portion, kerf radii of at least about 0.3 mm, preferably at least about 0.5 mm, and more preferably in a range from about 0.3 mm to about 0.9 mm, arranged. Again, it may be advantageously provided that different radii are used, wherein in the region of the minimum width b 1 of the foot portion of the male end portion advantageously larger notch radii in a range of about 0.7 mm to about 0.9 mm are provided, to which minimum radii in a range of about 0.25 mm to about 0.5 mm, preferably in a range of about 0.3 mm to about 0.4 mm.
Vorteilhafterweise sind Seitenflächen der Aufweitungsteile in etwa parallel zu der Außenwandung des Befestigungsmittels ausgebildet. Es kann hier jedoch auch vorgesehen sein, dass die Seitenflächen leicht gewinkelt zu der Außenwandung des Befestigungsmittels ausgebildet sind, d.h. insbesondere vorteilhafterweise der Kopfteil des männlichen Endabschnittes in Längsrichtung des Befestigungsmittels gesehen etwas sich verjüngend ausgebildet ist. Die Abweichungen von einer parallelen Ausrichtung liegen dabei vorzugsweise in einem Bereich von etwa +/–10°, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa +/–5°. Die Seitenflächen der Aufweitungsteile können nicht nur linear, was bevorzugt ist, sondern auch sonstwie ausgebildet sein, insbesondere gekrümmte Bereiche aufweisen, die Ausbuchtungen oder Einbuchtungen in den Aufweitungsteile des Kopfteils des männlichen Endabschnitts bilden. Der Übergang zwischen den Seitenflächen der Aufweitungsteilen des Kopfteils des männlichen Endabschnitts und den jeweiligen Kopfseitenflächen derselben, die dem Grund des weiblichen Endabschnitts zuordbar sind, erfolgt vorzugsweise rechtwinklig. Aufgrund produktionstechnischer Fertigungsgrenzen können hier jedoch auch minimale Kerbradien von bis zu 0,3 mm vorliegen. Diese lassen sich produktionstechnisch nicht vermeiden.Advantageously, side surfaces of the expansion parts are formed approximately parallel to the outer wall of the fastening means. However, it can also be provided here that the side surfaces are formed slightly angled to the outer wall of the fastening means, ie in particular advantageously, the head portion of the male end portion seen in the longitudinal direction of the fastening means is slightly tapered. The deviations from a parallel orientation are preferably in a range of about +/- 10 °, more preferably in a range of about +/- 5 °. The side surfaces of the widening portions may not only be linear, which may be preferred, but may be otherwise formed, in particular having curved portions which form protuberances or indentations in the widening portions of the head portion of the male end portion. The transition between the side surfaces of the widening portions of the head portion of the male end portion and the respective head side surfaces thereof which are assignable to the bottom of the female end portion is preferably perpendicular. Due to production-related production limits, however, minimum notch radii of up to 0.3 mm can also be present here. These can not be avoided in terms of production technology.
Weiter bevorzugt ist zwischen den Aufweitungsteilen eine Ausnehmung ausgebildet, die komplementär zu dem am Grund des weiblichen Endabschnitts angeordneten Fußabschnitt mit Kopfteil ausgebildet ist. Die Ausnehmung lässt sich als in etwa pilzkopfartig beschreiben. Hierdurch erhält das im männlichen Endabschnitt angeordnete Mittel, umfassend Fußteil und Kopfteil mit den beiden Aufweitungsteilen und der Ausnehmung, ein in etwa hirschkäferartiges Erscheinungsbild. Bei Vorsehung von mehr als einem inneren Hinterschneidungsbereich können dann zum Beispiel baumartige Konturen eingesetzt werden.More preferably, a recess is formed between the widening parts, which is formed complementary to the arranged at the bottom of the female end portion foot portion with head part. The recess can be described as mushroom-like. As a result, the means arranged in the male end section, comprising the foot part and the head part with the two widening parts and the recess, receives an approximately stag beetle-like appearance. Providing more than one inner undercut area, for example, tree-like contours can be used.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist eine Länge l des Fußabschnitts und des Kopfteils mit den Aufweitungsteilen des männlichen Endabschnittes kürzer als eine Breite b des Befestigungsmittels. Vorzugsweise beträgt die Länge l etwa 70 % bis etwa 98 %, bevorzugt etwa 78 % bis etwa 95 %, der Breite b des Befestigungsmittels.In a further preferred embodiment, a length l of the foot portion and the head portion with the widening portions of the male end portion is shorter than a width b of the fastening means. Preferably, the length l is about 70% to about 98%, preferably about 78% to about 95%, of the width b of the fastener.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind minimale Breiten b21und b22 beider äußerer Längsabschnitte und die minimale Breite b3 des Fußabschnitts des weiblichen Endabschnitts derart gewählt, dass diese zu der minimalen Breite b1 des Fußabschnitts des männlichen Endabschnitts, oder bei Vorliegen einer Ausnehmung, die in einer Längsrichtung des Befestigungsmittels über den Grund hinaus verschoben angeordnet ist, zu den minimalen Breiten b11 und b12 von Längsabschnitten im Bereich der Ausnehmung, in einem Verhältnis b1:(b21 + b22 + b3) bzw. (b11 + b12):(b21 + b22 + b3) von etwa 0,79 bis etwa 1,27, bevorzugt etwa 0,85 bis etwa 1,18, weiter bevorzugt etwa 0,95 bis etwa 1,05, stehen. Dieses Verhältnis hat sich als wesentlich bei der Berechnung mittels Finite-Elemente-Analyse erwiesen, um in Hinblick auf auftretende Zugspannungen beste Werte zu liefern. Grundsätzlich werden systematisch die Verhältnisse der minimalen Breiten (Querschnittsbreitenverhältnisse) des männlichen und des weiblichen Endabschnitts gebildet auf einer ersten männlichen und einer ersten weiblichen Stufe, beziehungsweise einer zweiten männlichen und einer zweiten weiblichen Stufe, beziehungsweise einer dritten männlichen und einer dritten weiblichen Stufe, etc., in Bezug auf die ersten oder ersten und zweiten oder ersten und zweiten und dritten äußeren Hinterschneidungsbereiche. Die Querschnittsbreitenverhältnisse aller Stufen liegen erfindungsgemäß in den vorgenannten bevorzugten Bereichen In a particularly preferred embodiment, minimum widths b 21 and b 22 of both outer longitudinal sections and the minimum width b 3 of the foot section of the female end section are selected such that they correspond to the minimum width b 1 of the foot section of the male end section or in the presence of a recess, which is arranged to extend beyond the base in a longitudinal direction of the fastening means, to the minimum widths b 11 and b 12 of longitudinal sections in the region of the recess, in a ratio b 1 : (b 21 + b 22 + b 3 ) or (b 11 + b 12 ) :( b 21 + b 22 + b 3 ) from about 0.79 to about 1.27, preferably from about 0.85 to about 1.18, more preferably from about 0.95 to about 1.05, stand. This ratio has proved to be essential in the calculation by means of finite element analysis in order to provide best values in terms of tensile stresses occurring. Basically, the ratios of the minimum widths (cross-sectional width ratios) of the male and female end portions are systematically formed on a first male and a first female stage, a second male and a second female stage, a third male and a third female stage, etc. with respect to the first or first and second or first and second and third outer undercut regions. The cross-sectional width ratios of all stages according to the invention are in the aforementioned preferred ranges
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung des erfindungsgemäßen Befestigungsmittels zur Befestigung von Bälgen auf Gelenkgehäusen, insbesondere auf Gelenkgehäuseaußenteilen und/oder Wellen, insbesondere von Automobilen, insbesondere von Gleichlaufgelenken. Aus Balg und Befestigungsmittel ist ein System gebildet, welches die Befestigung von Bälgen ermöglicht. Insbesondere weist dieses System einen Faltenbalg und/oder einen Rollbalg auf.The present invention furthermore relates to the use of the fastening means according to the invention for fastening bellows on joint housings, in particular on articulated housing exterior parts and / or shafts, in particular of automobiles, in particular of constant velocity joints. From bellows and fasteners a system is formed, which allows the attachment of bellows. In particular, this system has a bellows and / or a rolling bellows.
Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:These and other advantages of the present invention will be explained in more detail with reference to the following figures. Show it:
Zunächst sei vorausgeschickt, dass die in den Figuren dargestellten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Befestigungsmittels nicht einschränkend auszulegen sind, es können beispielsweise auch zwei oder mehr Fußabschnitte mit Kopfteil und Aufweitungsteilen im Falle des männlichen Endabschnittes am Grund der weiblichen und männlichen Endabschnitte angeordnet sein. Es können die in den Figuren beschriebenen Merkmale zur weiteren Ausgestaltung mit denen in der Beschreibung oben angegebenen Merkmalen kombiniert werden. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die in der Figurenbeschreibung angegebenen Bezugszeichen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele verweisen. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion weisen im Folgenden, soweit nicht ausdrücklich anders erwähnt, die gleichen Bezugszeichen auf.First of all, it should be pointed out that the embodiments of the fastening means according to the invention shown in the figures are not restrictive; for example, two or more foot sections with head part and widening parts may be arranged at the bottom of the female and male end sections in the case of the male end section. The features described in the figures for further embodiment may be combined with those in the description given above. Furthermore, it should be noted that the reference numerals indicated in the description of the figures do not limit the scope of protection of the present invention, but merely those in the figures refer to illustrated embodiments. Identical parts or parts having the same function have, in the following, unless otherwise stated, the same reference numerals.
Der männliche Endabschnitt
Der Übergang zwischen den Längsseitenflächen
Die Querseitenflächen
Der Kopfteil
Beidseitig des pilzförmigen, durch Fußabschnitt
Die Längsabschnitte
Das Verhältnis der Breiten b1:(b21 + b22 + b3) beträgt etwa 0,87. Die minimale Querschnittsbreite des männlichen Endabschnitts
Der äußere Hinterschneidungsbereich
Mit dem erfindungsgemäßen Befestigungsmittel wird ein solches zur Verfügung gestellt, welches im Hinblick auf die Zug- und Biegebelastung verbesserte Werte liefert, so dass letztendlich Spaltöffnungen insbesondere im Betrieb vermieden und dadurch die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Befestigungsmittels erheblich verlängert wird.With the fastening means according to the invention, such is provided, which provides improved values with regard to the tensile and bending load, so that ultimately stomata are avoided, in particular during operation, and thus the life of the fastening means according to the invention is considerably extended.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |